S'étirant sur toute la partie Ouest de la Bolivie, les Andes définissent les trois zones géographiques du pays : les montagnes et l'Altiplano à l'Ouest, les Yungas et les vallées tempérées des pentes orientales et enfin les terres de basse altitude et les plaines tropicales à l'Est du pays.
Les Andes sont formées de deux grandes cordillères. À l'Ouest, la cordillère occidentale qui se situe le long des frontières péruvienne et chilienne. À l'Est, la cordillère orientale qui s'étend du Pérou à l'Argentine. Entre ces deux cordillères, se niche l'Altiplano, plateau élevé, qui s'étend sur 805 km de long et 129 km de large.
La cordillère Occidentale est une chaîne de volcans endormis et de bouches volcaniques d'où jaillissent de la vapeur d'eau et des gaz sulfureux. C'est là que se trouve la montagne la plus haute de Bolivie, le Nevado Sajama dont le sommet culmine à 6 542 mètres. La cordillère est entièrement d'origine volcanique. Au nord, l'altitude est d'environ 4 000 mètres alors que dans la partie méridionale elle est légèrement inférieure. Les précipitations, bien qu'elles soient faibles sur toute la cordillère, sont plus importantes dans la partie nord où la terre est recouverte de végétation. Dans la partie méridionale, les précipitations sont très faibles et le paysage est hératique. La cordillère occidentale est peu habitée et le sud est pratiquement désert.
L'Altiplano, le haut-plateau se trouvant entre la cordillère Occidentale et la cordillère Orientale, comporte quatre bassins principaux constitués de sommets montagneux. Il est situé à l'est de la cordillère Occidentale environ à mi-chemin de la cordillère Orientale. Le long du côté Est de l'Altiplano se situe une région plate qui sert, depuis la période coloniale, au transport entre le nord et le sud. L'Altiplano était, à l'origine, une crevasse profonde située entre les cordillères. Il s'est progressivement rempli de sédiments poreux qui provenaient des sommets des montagnes. Cette origine sédimentaire explique la pente progressive du nord au sud ; des précipitations plus importantes dans le Nord ont éliminé une plus grande quantité de sédiments.
Dans l'Altiplano, plus on se dirige vers le Sud, moins les précipitations sont importantes et la végétation se fait plus rare jusqu'à disparaître pour ne laisser finalement que la roche des montagnes et de l'argile rouge. On y trouve plusieurs lacs de sels ou salars, les restes d'anciens lacs. Le plus grand et le plus connu est certainement le salar de Uyuni dont la superficie dépasse 9 000 km2. La profondeur de ce lac est d'environ cinq mètres. Durant la saison sèche, il peut être traversé par des camions lourds. Près de la frontière argentine, l'Altiplano s'élève encore, créant des collines et des volcans qui relient les cordillères orientale et occidentale.
La cordillère Orientale, qui est la plus ancienne des deux, pénètre en Bolivie par le nord du lac Titicaca. Elle poursuit ensuite son chemin vers le sud-est jusqu'à 17° de latitude sud. À partir de ce point-là, elle oblique vers le Sud en s'élargissant jusqu'à la frontière argentine. La partie la plus au Nord de la cordillère orientale, appelée la cordillère royale, est une chaîne de montagnes granitiques enneigées. Plusieurs montagnes culminent à plus de 6 000 mètres. Parmi elles, l'Illimani qui donne sur La Paz et l'Illampu ont de grands glaciers sur leurs pentes supérieures. À une latitude supérieure à 17°S, la cordillère prend le nom de cordillère centrale. Cette partie est en réalité un morceau de la croûte terrestre qui a été soulevée et incliné vers l'est. Le bord Ouest de ce bloc s'élève en formant, à partir de l'Altiplano, une suite de falaises assez raides. La partie principale de la cordillère est une haute plaine atteignant des altitudes de 4 200 à 4 400 mètres avec, à certains endroits, des sommets très élevés. Ces hauteurs empêchent toute exploitation commerciale à grande échelle, et cette région possède le nom d'un type de végétation très présent, le puna.